深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
16961	2025-10-07	DO-GMA: An End-to-End Drug-Target Interaction Identification Framework with a Depthwise Overparameterized Convolutional Network and the Gated Multihead Attention Mechanism 2025-Feb-10, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c02088 PMID:39874533	研究论文	提出一种名为DO-GMA的端到端药物-靶点相互作用识别框架，结合深度过参数化卷积网络和门控多头注意力机制	首次将深度过参数化卷积网络与共享学习查询和双线性模型连接的门控多头注意力机制相结合，从多角度学习药物特征表示	NA	识别潜在的药物-靶点相互作用，用于药物发现和再利用	药物-靶点对	生物信息学	NA	深度学习	CNN, GCN, 注意力机制, MLP	SMILES字符串, 氨基酸序列, 2D分子图	四个DTI数据集（DrugBank, BioSNAP, C.elegans, BindingDB）	NA	深度过参数化卷积神经网络, 图卷积网络, 门控多头注意力机制, 多层感知机	AUC, AUPR, 准确率, F1分数, MCC	NA
16962	2025-10-07	MutualDTA: An Interpretable Drug-Target Affinity Prediction Model Leveraging Pretrained Models and Mutual Attention 2025-Feb-10, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c01893 PMID:39878060	研究论文	提出一种名为MutualDTA的可解释深度学习模型，用于预测药物-靶点亲和力	利用预训练模型获取药物和靶点的准确表示，并通过互注意力模块实现模型可解释性	NA	提高药物-靶点亲和力预测的准确性和可解释性	药物分子和蛋白质靶点	机器学习	阿尔茨海默病	深度学习	深度学习模型	分子结构和蛋白质序列数据	在两个基准数据集上进行测试	NA	MutualDTA, Mutual-Attention	与12个最先进模型比较的性能指标	NA
16963	2025-10-07	pLM4CPPs: Protein Language Model-Based Predictor for Cell Penetrating Peptides 2025-Feb-10, Journal of chemical information and modeling IF:5.6Q1 DOI:10.1021/acs.jcim.4c01338 PMID:39878455	研究论文	开发基于蛋白质语言模型的细胞穿透肽预测器pLM4CPPs	提出结合多种预训练蛋白质语言模型嵌入的新型深度学习架构，通过卷积神经网络实现细胞穿透肽的二元分类	NA	评估蛋白质语言模型在细胞穿透肽表征中的有效性，并开发可靠的CPP分类模型	细胞穿透肽(CPPs)	自然语言处理, 机器学习	NA	蛋白质语言模型	CNN	蛋白质序列	NA	NA	卷积神经网络	准确率, 马修斯相关系数, 灵敏度, 特异性	NA
16964	2025-02-11	AKIRA: Deep learning tool for image standardization, implant detection and arthritis grading to establish a radiographic registry in patients with anterior cruciate ligament injuries 2025-Feb-10, Knee surgery, sports traumatology, arthroscopy : official journal of the ESSKA DOI:10.1002/ksa.12618 PMID:39925136	研究论文	本文提出了一种名为AKIRA的深度学习工具，用于图像标准化、植入物检测和关节炎分级，以建立前交叉韧带（ACL）损伤患者的放射影像登记系统	AKIRA结合了三种深度学习算法（EfficientNet、YOLO和Residual Network），能够自动分类和注释放射影像，显著提高了影像处理的效率和准确性	研究仅基于ACL损伤患者的放射影像，未涉及其他类型的膝关节损伤或疾病	开发大规模、标准化的放射影像登记系统，以增强个性化骨科治疗	前交叉韧带（ACL）损伤患者的膝关节放射影像	数字病理学	关节炎	深度学习	EfficientNet, YOLO, Residual Network	图像	20,836张膝关节放射影像，来自1,628名ACL损伤患者	NA	NA	NA	NA
16965	2025-10-07	Voice analysis and deep learning for detecting mental disorders in pregnant women: a cross-sectional study 2025-Feb-08, Discover mental health DOI:10.1007/s44192-025-00138-0 PMID:39920468	研究论文	本研究开发了一种基于语音分析和深度学习的模型，用于筛查孕妇心理健康障碍	首次将语音分析与深度学习结合应用于孕妇心理健康障碍筛查，提供了一种比传统量表更客观的筛查方法	样本量相对较小，特别是心理健康障碍组仅23人，可能影响模型泛化能力	开发基于语音分析的深度学习模型来筛查孕妇心理健康障碍	204名孕妇，其中172名参与最终分析	机器学习	心理健康障碍	语音分析	深度学习	音频	172名孕妇（149名无心理健康障碍，23名有心理健康障碍）	PyTorch	EfficientFormer V2-L	敏感度, 特异性, 精确率, 召回率, AUC	NA
16966	2025-10-07	A generative whole-brain segmentation model for positron emission tomography images 2025-Feb-08, EJNMMI physics IF:3.0Q2 DOI:10.1186/s40658-025-00716-9 PMID:39920478	研究论文	提出一种用于脑部PET图像的生成式多目标分割模型，实现全脑自动精确分割	提出结合潜在映射模型和3D多目标分割的生成式方法，构建自定义交叉注意力模块融合功能与结构信息	未明确说明模型在低质量PET图像上的鲁棒性，样本量相对有限	开发自动准确的脑部PET图像全脑分割方法	脑部PET图像	医学影像分析	神经系统疾病	PET成像，MRI成像	生成模型，深度学习	3D医学图像	120名患者的真实脑部PET/MR图像	NA	3D多目标分割模型，交叉注意力模块	Dice相似系数，Jaccard指数，精确率，召回率	NA
16967	2025-10-07	Polarity-JaM: an image analysis toolbox for cell polarity, junction and morphology quantification 2025-Feb-08, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56643-x PMID:39922822	研究论文	开发了一个用于细胞极性、连接和形态定量分析的开源图像分析工具箱Polarity-JaM	提供可重现的探索性图像分析流程，整合单细胞分割、特征提取和统计分析功能，支持多种细胞类型和成像模式	未在多种细胞类型和疾病模型中广泛验证	开发可解释的图像数据分析工具以表征细胞极性特征	内皮细胞及其集体行为	数字病理	血管疾病	荧光显微镜成像	深度学习算法	荧光图像	NA	Napari	NA	NA	NA
16968	2025-10-07	Exploration of the optimal deep learning model for english-Japanese machine translation of medical device adverse event terminology 2025-Feb-08, BMC medical informatics and decision making IF:3.3Q2 DOI:10.1186/s12911-025-02912-0 PMID:39923074	研究论文	本研究探索了将国际医疗器械监管机构论坛不良事件术语从英语翻译成日语的最佳深度学习模型	首次系统比较了多种先进深度学习模型在医疗器械不良事件术语翻译任务中的表现	仅使用了50个随机抽取的句子进行测试，样本规模有限	为自动术语映射系统寻找最优的英日机器翻译模型	国际医疗器械监管机构论坛不良事件术语的英日翻译	自然语言处理	NA	机器翻译	Transformer	文本	50个句子	NA	mBART50, m2m-100, T5, GPT-3, ChatGPT, GPT-4	BLEU, CER, WER, METEOR, BERT score	NA
16969	2025-10-07	Modeling Boltzmann-weighted structural ensembles of proteins using artificial intelligence-based methods 2025-Feb-08, Current opinion in structural biology IF:6.1Q1 DOI:10.1016/j.sbi.2025.103000 PMID:39923288	综述	本文综述了基于人工智能方法生成玻尔兹曼加权蛋白质结构集成的最新进展	整合AI与传统分子动力学技术及实验方法，推动结构集成采样的准确性和效率提升	NA	开发AI驱动方法用于生成蛋白质玻尔兹曼加权结构集成	蛋白质结构集成	结构生物学	NA	分子动力学，深度学习	深度学习模型	蛋白质结构数据	NA	NA	AlphaFold2	NA	NA
16970	2025-10-07	Single-shot super-resolved fringe projection profilometry (SSSR-FPP): 100,000 frames-per-second 3D imaging with deep learning 2025-Feb-07, Light, science & applications DOI:10.1038/s41377-024-01721-w PMID:39915449	研究论文	提出一种基于深度学习的单次曝光超分辨条纹投影轮廓术，实现每秒10万帧的超高速3D成像	通过单对低信噪比条纹图案输入即可实现高分辨率相位解包裹，将3D成像速度提升至100kHz	依赖于特定训练的深度神经网络，可能受训练数据分布影响	开发超高速三维成像技术以捕捉瞬态动态过程	旋转涡轮叶片、爆炸积木、蒸汽机往复运动等瞬态场景	计算机视觉	NA	条纹投影轮廓术	深度神经网络	条纹图案图像	多个瞬态场景实验数据	NA	NA	成像速度、空间分辨率	NA
16971	2025-10-07	Artificial intelligence links CT images to pathologic features and survival outcomes of renal masses 2025-Feb-07, Nature communications IF:14.7Q1 DOI:10.1038/s41467-025-56784-z PMID:39915478	研究论文	本研究开发了基于CT图像的深度学习模型，用于预测肾脏肿瘤的恶性程度和侵袭性	首次使用深度学习模型从术前CT图像中非侵入性预测肾脏肿瘤的病理特征和生存结局，性能优于资深放射科医生和传统放射组学模型	研究样本量相对有限，模型性能仍需在更广泛人群中验证	改善肾脏肿瘤的诊断准确性，区分良恶性肿瘤和侵袭性肿瘤，为治疗决策提供依据	肾脏肿瘤患者	计算机视觉	肾脏肿瘤	计算机断层扫描(CT)	CNN	CT图像	4557名患者的13261个术前CT影像	NA	多相卷积神经网络	AUC	NA
16972	2025-10-07	Unlocking precision medicine: clinical applications of integrating health records, genetics, and immunology through artificial intelligence 2025-Feb-07, Journal of biomedical science IF:9.0Q1 DOI:10.1186/s12929-024-01110-w PMID:39915780	综述	探讨人工智能在整合健康记录、遗传学和免疫学数据方面的临床应用，重点关注自身免疫性风湿病的精准医疗	通过AI协同整合多源数据，为自身免疫性风湿病提供个性化诊疗见解，实现疾病风险预测和治疗策略优化	面临数据质量、隐私保护和临床医生信任等实施挑战	推动精准医疗发展，通过AI技术整合多模态数据改善风湿病诊疗	自身免疫性风湿病患者	机器学习	风湿病	基因组测序、免疫数据分析	机器学习,深度学习	健康记录,遗传数据,免疫数据	NA	NA	NA	NA	NA
16973	2025-10-07	Prevention and management of degenerative lumbar spine disorders through artificial intelligence-based decision support systems: a systematic review 2025-Feb-07, BMC musculoskeletal disorders IF:2.2Q3 DOI:10.1186/s12891-025-08356-x PMID:39915847	系统综述	系统回顾人工智能决策支持系统在退行性腰椎疾病引起的腰痛预防和管理中的应用	首次系统评估AI决策支持系统在腰椎退行性疾病管理中的多种应用任务和性能表现	纳入研究数量有限（25篇），存在偏倚风险，需要更多研究验证	评估AI决策支持系统在腰痛预防和管理中的应用效果	退行性腰椎疾病引起的腰痛患者	医疗人工智能	腰椎退行性疾病	机器学习，深度学习	多种机器学习算法	临床数据，人口统计学数据，心理社会数据，影像数据	NA	NA	NA	AUC，准确率	NA
16974	2025-10-07	Genome data based deep learning identified new genes predicting pharmacological treatment response of attention deficit hyperactivity disorder 2025-Feb-07, Translational psychiatry IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41398-025-03250-5 PMID:39920114	研究论文	本研究结合全基因组关联分析和深度学习方法，识别预测注意力缺陷多动障碍药物治疗反应的新基因	首次将GWAS与深度学习相结合预测ADHD药物治疗反应，发现TMEM117、MYO5B和NKAIN2等新基因	样本量相对有限，独立测试集性能有所下降，特异性较低	探索ADHD药物治疗反应的遗传基础，开发预测模型	未接受过药物治疗的ADHD患者	机器学习	注意力缺陷多动障碍	GWAS, 深度学习方法	CNN	基因型数据	接受12周药物治疗的ADHD患者队列	NA	卷积神经网络	均方误差, 准确率, 灵敏度, 特异性	NA
16975	2025-10-07	BenthicNet: A global compilation of seafloor images for deep learning applications 2025-Feb-07, Scientific data IF:5.8Q1 DOI:10.1038/s41597-025-04491-1 PMID:39920123	研究论文	构建了一个用于深度学习应用的全球海底图像数据集BenthicNet	创建了首个全球性的海底图像编译数据集，包含1140万张初始图像和130万张代表性子集图像	仅对190,000张图像进行了CATAMI标准标注，标注覆盖率有限	支持大规模图像识别模型的训练和评估，提高海底图像分析效率	海底环境和海底生物群落	计算机视觉	NA	水下成像技术	深度学习模型	图像	初始1140万张图像，精选130万张代表性图像，其中31万张标注图像	NA	NA	NA	NA
16976	2025-10-07	Inhibition of tumour necrosis factor alpha by Etanercept attenuates Shiga toxin-induced brain pathology 2025-Feb-07, Journal of neuroinflammation IF:9.3Q1 DOI:10.1186/s12974-025-03356-z PMID:39920757	研究论文	本研究通过临床前小鼠模型探讨了肿瘤坏死因子α在EHEC感染引起的脑部病理中的作用，并验证了Etanercept药物的干预效果	首次结合LC-MS/MS蛋白质组学和人机协同深度学习算法，系统揭示TNF-α在志贺毒素诱导脑病理中的关键作用	研究基于小鼠模型，临床转化需进一步验证；深度学习算法虽新颖但需更大样本验证	阐明TNF-α在EHEC感染所致脑部病理中的机制并探索治疗靶点	EHEC感染小鼠模型及脑组织样本	数字病理	感染性脑病	LC-MS/MS蛋白质组学, 显微成像, 深度学习分割算法	深度学习	蛋白质组数据, 显微图像	小鼠模型（具体数量未明确）	NA	人机协同深度学习算法	形态学变化量化, 病理改善程度	NA
16977	2025-10-07	Modeling pegcetacoplan treatment effect for atrophic age-related macular degeneration with AI-based progression prediction 2025-Feb-07, International journal of retina and vitreous IF:1.9Q2 DOI:10.1186/s40942-025-00634-z PMID:39920843	研究论文	使用深度学习模型预测年龄相关性黄斑变性患者地图样萎缩的个体化进展，并展示Pegcetacoplan的治疗效果	基于深度学习的个体化地形进展预测模型，能够连续模拟视网膜色素上皮和外界膜萎缩的生长过程	回顾性研究，样本量较小(N=99)，需要进一步验证	评估Pegcetacoplan对年龄相关性黄斑变性继发萎缩的治疗效果	年龄相关性黄斑变性继发萎缩患者	数字病理	年龄相关性黄斑变性	光学相干断层扫描	深度学习	医学影像	99例患者	NA	NA	萎缩生长率	NA
16978	2025-10-07	Deep graph embedding based on Laplacian eigenmaps for MR fingerprinting reconstruction 2025-Feb-07, Medical image analysis IF:10.7Q1 DOI:10.1016/j.media.2025.103481 PMID:39923317	研究论文	提出一种基于拉普拉斯特征映射的深度图嵌入框架，用于改进磁共振指纹成像重建	首次将图嵌入框架引入MRF重建，通过展开迭代优化过程构建深度神经网络，自适应学习拉普拉斯特征映射	未明确说明具体计算效率提升程度和与其他方法的定量比较细节	解决磁共振指纹成像中混叠伪影问题并提高重建效率	磁共振指纹成像数据和对应的参数图	医学影像处理	NA	磁共振指纹成像	深度神经网络,图嵌入	磁共振成像数据	NA	NA	基于拉普拉斯特征映射的图嵌入框架	重建质量,计算效率	NA
16979	2025-10-07	Advanced artificial intelligence with federated learning framework for privacy-preserving cyberthreat detection in IoT-assisted sustainable smart cities 2025-Feb-06, Scientific reports IF:3.8Q1 DOI:10.1038/s41598-025-88843-2 PMID:39915579	研究论文	提出一种基于联邦学习的隐私保护网络威胁检测方法，用于物联网辅助的可持续智慧城市	结合哈里斯鹰优化特征选择、堆叠稀疏自编码器分类器和海象优化算法超参数调优的联邦学习框架	联邦学习在物联网取证方面的潜力尚未充分探索	在保护隐私的前提下实现物联网系统中网络威胁的稳健可扩展检测	物联网辅助的可持续智慧城市系统	机器学习	NA	联邦学习	深度学习, 自编码器	物联网数据	基准数据集（具体数量未说明）	NA	堆叠稀疏自编码器(SSAE)	准确率	NA
16980	2025-10-07	Swarm learning with weak supervision enables automatic breast cancer detection in magnetic resonance imaging 2025-Feb-06, Communications medicine IF:5.4Q1 DOI:10.1038/s43856-024-00722-5 PMID:39915630	研究论文	本研究提出了一种结合弱监督学习和群体学习的方法，用于自动检测乳腺磁共振成像中的乳腺癌	将弱监督学习与群体学习相结合，无需详细标注和集中式数据共享即可实现跨机构协作训练	仅使用了1372例训练样本和649例验证样本，样本规模相对有限	开发无需详细标注和集中数据共享的自动乳腺癌检测方法	女性双侧乳腺磁共振成像检查	医学影像分析	乳腺癌	磁共振成像	深度学习	医学影像	1372例训练样本（来自美国、瑞士、英国），649例验证样本（来自德国、希腊）	NA	3D-ResNet-101, 2D和3D深度学习方法	NA	NA